气候变化:温室气体排放和空气质量不是两个独立的问题

气候变化是全球变暖的直接后果,而全球变暖又归因于大气中温室气体排放过量,这对世界各地的社会构成了严重威胁。为了应对这一威胁,各利益相关方正致力于减少大气中的碳排放,这被认为是预防气候变化的关键。近期为遏制导致新冠肺炎疫情的SARS-CoV-2病毒传播而采取的封锁措施,暂时减少了人类的经济活动,从而降低了大气中的温室气体排放量。这为未来大气成分因排放量减少而发生变化提供了一种潜在情景。然而,一项最新研究表明,封锁措施带来的空气质量改善并未如预期那样减缓大气中温室气体的增长速度。这是因为甲烷(一种重要的温室气体)的寿命延长,部分原因是海洋对二氧化碳的吸收减少。这表明,气候变化和空气污染并非两个独立的问题,而是相互关联的。因此,减少温室气体排放和改善空气质量的努力应同时进行。

在中国武汉爆发后的 COVID-19 病于 30 年 2020 月 11 日被宣布为国际关注的暴发。很快,它以极其严重的形式在全球蔓延,并于 2020 年 XNUMX 月 XNUMX 日宣布为大流行病。从那时起,大流行造成了前所未有的人类苦难和巨大的经济损失。   

为遏制和缓解新冠肺炎疫情,各国采取了严格的封锁措施,限制人类活动,导致工业和经济活动、交通运输和航空旅行在数月内急剧减少。这使得大气排放量大幅下降。2020年二氧化碳排放量下降了5.4%。封锁期间空气质量有所改善。大气成分发生了明显变化。

人们原本预计大气中温室气体的增长速度会因封锁而放缓,但事实并非如此。 尽管工业和车辆/运输排放量急剧下降,但温室气体的大气增长率并未放缓。 相反,大气中的二氧化碳量继续以与前几年大致相同的速度增长。   

这一出乎意料的发现部分原因是海洋植物对二氧化碳的吸收减少然而,关键因素是大气中的甲烷。通常情况下,氮氧化物(六大空气污染物包括一氧化碳、铅、氮氧化物、近地面臭氧、颗粒物和硫氧化物)在维持大气中甲烷和臭氧的浓度方面发挥着关键作用。氮氧化物会形成短寿命的羟基自由基,有助于分解大气中甲烷等长寿命气体。疫情封锁导致氮氧化物排放量下降,这意味着大气清除甲烷的能力降低。因此,大气中甲烷(一种温室气体,其温室效应远强于二氧化碳的寿命延长,大气中甲烷的浓度并未随着疫情封锁导致的排放量下降而降低。相反,去年大气中甲烷的增长率达到了0.3%,高于过去十年来的任何时期。

降低大气中温室气体浓度势在必行,分阶段减少碳排放是应对气候变化行动计划的关键。然而,正如研究表明,大气成分对排放变化的总体响应受到诸多因素的显著影响,例如碳循环对甲烷二氧化碳反馈、背景污染物水平、排放变化的时间和地点,以及气候对空气质量的反馈,例如野火和臭氧层破坏等。因此,气候变化和空气污染的威胁并非两个独立的问题,而是相互关联的。因此,减少温室气体排放和改善空气质量的努力应统筹兼顾。

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来源:  

Laughner J.等人,2021 年。COVID-19 引发的社会变革揭示了大气化学与气候变化之间大规模的复杂性和反馈机制。《美国国家科学院院刊》(PNAS),2021 年 11 月 16 日,118(46): e2109481118;DOI: https: //doi.org/10.1073/pnas.21094811188

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